Algoritmo distribuído para backup reativo tolerante a faltas bizantinas em redes peer-to-peer

Abstract

Backup é uma cópia de dados para outro dispositivo de armazenamento com o propósito de restaurar o dado em caso de perda do original. Redes Peer-to- Peer (P2P) tem sido utilizada para armazenar dados de usuários. Neste tipo de rede, a topologia muda constantemente e peers que estão armazenando o backup podem ser desligados sem nenhum aviso prévio dificultando a restauração do backup que foi distribuído, alguns peers podem ser maliciosos podendo negaro serviço de restauração, corromper o backup e até mesmo modificar o backup inserindo algum vírus. Neste contexto, temos dois grandes desafios: como assegurar a disponibilidade para restaurar o backup sem necessitar realizar uma cópia global; como assegurar que o dado é confiável e está integro independente do dono do arquivo ter realizado verificações de integridade quando o dado estava replicado na rede P2P. Para resolver estes problemas, este trabalho apresenta um algoritmo para backup P2P projetado e modelado para assegurar alta disponibilidade para restaurar backup usando o conceito de uma doença epidêmica. Para evitar que o comportamento epidêmico replique o dado para toda a rede, o algoritmo controla de forma distribuída o número de peers que estão armazenando o backup. O algoritmo utiliza recursos de hardware para otimizar todo o processo de armazenamento e restauração do backup. Para assegurar que o dado é confiável e está integro mesmo na presença de um peer malicioso, é usado o protocolo de acordo bizantino com os peers que estão armazenando o backup sem necessitar que o dono do arquivo fique online. Em nossos experimentos foi possível constatar uma alta disponibilidade para restaurar o arquivo chegando a taxas entre 97% a 99.9% mantendo um mínimo de redundância do backup na rede P2P.<br>

Abstract : A backup is a copy of data to another storage device with the proposed to restore the data in the case of the original data is lost. Peer-to-Peer (P2P) computer network is used to user's storage data. In this network, the topology is changing every time and the peers that are storage backup can be offline without any previous warning and hindering the backup restore, some peers may be classified as malicious, it can deny of restore service, corrupt the backup and it can insert a virus in the backup. In this context, we have two major challenges: how to ensure the availability to restore the backup without requiring to copy data to all peers; how to ensure that the data is reliable regardless owner's data have performed checks of integrity in the remote peer. To solve this problems, this work present an algorithm to backup in P2P network, the algorithm was designed to ensure high availability to restore backup using the concept on an epidemic disease. To avoid replicate data to all peers, the algorithm controls the number of peers that are storage the distributed backup.The algorithm uses hardware devices to optimize all process of storage and restore the backup. To ensure that the data is reliable even in the presence a malicious peer, the algorithm uses the Byzantine agreement protocol with the peers are storage backup without regardless owner's data is online. In our experiments was verified a high availability rate to restore the file, this rates vary between 97% to 99.9% maintaining the minimum redundancy of backup in P2P network.